I ricercatori del Biozentrum dell'Università di Basilea hanno sviluppato un metodo per tracciare il movimento delle proteine ​​all'interno della cellula. Hanno etichettato le proteine ​​con minuscoli nanosensori, i cosiddetti nanocorpi, che consentono agli scienziati di tracciare e tracciare dal vivo il percorso delle proteine ​​attraverso la cellula. Il metodo descritto nell'attuale numero di PNAS è adatto per una vasta gamma di scopi di ricerca.

Le proteine ​​di membrana sono un componente fondamentale di ogni singola cellula del corpo umano e svolgono un ruolo vitale nella struttura cellulare, metabolismo e trasporto. Assicurano che molte sostanze, come ormoni e altre proteine, vengono trasportati dalla superficie cellulare nella cellula o eseguiti di nuovo.

È abbastanza facile determinare la distribuzione delle proteine ​​di membrana nella cellula. Tracciare i percorsi che intraprendono all'interno della cella e identificare la destinazione prevista è considerevolmente più difficile. Il nuovo strumento nanobody, sviluppato dal gruppo di ricerca Spiess al Biozentrum, Università di Basilea, permette di osservare il movimento delle proteine ​​dentro e fuori la cellula. Nel futuro, questo metodo quantitativo può essere applicato anche per chiarire i meccanismi di trasporto molecolare all'interno delle cellule.

Piccoli anticorpi come nanosensori

I ricercatori hanno utilizzato i cosiddetti nanobodies, minuscoli frammenti di anticorpi. Questi sono costituiti esclusivamente da una singola catena proteica e quindi, a differenza degli anticorpi composti da quattro proteine, hanno il vantaggio di essere solo circa un decimo delle dimensioni, molto compatto e stabile. "I nanocorpi sono stati originariamente ottenuti da cammelli e lama. Abbiamo alterato i nanocorpi, in modo da poterli produrre con l'aiuto dei batteri e usarli come nanosensori, "dice il professor Martin Spiess.

I nano tag consentono il monitoraggio in tempo reale

I nanocorpi possono essere geneticamente modificati per diventare fluorescenti. "Li attacchiamo come un tag alla proteina mirata, dove rimangono fissati indipendentemente dal percorso che la proteina prende per entrare nella cellula, " spiega Dominik Buser, un postdoc nel laboratorio di Martin Spiess e il primo autore dello studio. Usando un microscopio, il percorso di ingresso e distribuzione delle proteine ​​di superficie può essere osservato nelle cellule viventi.

"Il nanosensore con il suo colorante fluorescente rende visibili i movimenti esatti delle proteine. Questo ci consente di seguire i percorsi naturali presi dalle proteine ​​nella cellula, così come la velocità di trasporto all'interno della cellula." Inoltre, i ricercatori hanno alterato i nanocorpi, in modo che le proteine ​​possano essere localizzate nella cellula al microscopio elettronico.

Nel futuro, il team di ricerca prevede di applicare questo nuovo metodo per tracciare e tracciare varie proteine ​​e per studiare più da vicino i loro percorsi di trasporto.